两台变频器同步控制两台电动机的原理和方法
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多传变频器是一种通过多台变频器同步控制电动机,实现多台电动机同步调速的系统。
它的工作原理如下:
1. 信号采集:多传变频器通过传感器采集信号,这些传感器通常包括编码器、光电码盘等,它们能够检测电动机的转速和位置,并将信号传递给变频器。
2. 信号处理:变频器接收到信号后,会对这些信号进行解析和处理,生成相应的控制信号,以便对电动机的转速、转向、电压等进行控制。
变频器通常会使用微处理器进行信号处理,根据设定的参数,自动调整变频器的输出频率和电压,以达到同步控制的目的。
3. 同步控制:多传变频器通过使用通讯协议,如工业以太网、Profibus、Devicenet等,实现多台变频器的同步控制。
这使得各台电动机能够按照设定的速度和时间进行工作,实现同步调速。
4. 输出控制:变频器输出的控制信号能够控制电动机的电源,改变电动机的转速。
通过调整输出频率和电压,变频器可以改变电动机的转速和扭矩,从而实现多台电动机的同步控制。
5. 保护功能:多传变频器具有完善的保护功能,包括过流、过压、欠压、过载、短路等保护措施,以保护电动机和变频器本身免受损害。
同时,变频器还可以根据实际工作情况,自动调整保护参数,提高系统的可靠性和稳定性。
总的来说,多传变频器通过信号采集、信号处理、同步控制、输出控制和保护功能等步骤,实现对多台电动机的同步调速。
它广泛应用于生产线自动化控制、搅拌机、风力发电、油田开发、矿山机械、包装机械等行业。
请注意,虽然我可以提供这些信息,但请在操作多传变频器时始终遵循制造商的指南和安全规定,以确保安全。
机电江苏大区变频器基础培训变频器原理及控制方式张根军2011.11内容大纲7.V/F 控制模式下的参数调试6.变频器的接线5.变频器的控制模式4.变频器原理3.电机转速转矩图2.异步电机与同步电机的特性1.异步电机的基本参数异步电机的基本参数•额定功率•额定电流•额定电压•额定转速•极数•引出端子基本接法•频率范围异步电机与同步电机异步电机同步电机电机铭牌IM与SPM/IPM的差异同步马达是一种交流马达,转子旋转速度与所提供交流电的频率相同。
交流马达的原理是由交流电在马达的定子处产生旋转磁场,因此使马达转子旋转。
在同步电动机的转子有电磁铁或永久磁铁,使用永久磁铁的称为永磁同步马达。
同步马达的定子所产生的磁场吸引转子磁场的异极,由于定子所产生的磁场是以若干速度旋转,因此转子会随着定子磁场的旋转速度,以相同的速度旋转。
同步马达的特点是转速固定,不受电源电压的影响。
只要马达的负载低于其最大转矩,转速也不会受负载的影响。
SPM(Surface Permanent Magnet)IPM(Interior Permanent Magnet)电机速度,电流与转矩图额定转矩与功率与转速的关系式电机的额定转矩并不是电机当前输出的转矩,它是电机在额定转速下能连续长期工作的转矩。
电机产生的转矩不是恒定的,当负载很小时,即使电机的容量很大,电机产生的转矩一样很小,并且正比于负载大小。
电机产生的转矩随负载转矩的变化而变化,电机的速度同样也是随负载的波动而波动。
电机特性曲线市电控制与变频控制的对比市电直接控制:起动转矩也大,起动电流大,对电网有冲击,且电机无法调速。
由变频器控制控制:从低频率起动,使电机的起动电流小,同时,起动转矩也相应减小,电机可无极调速。
(1) 起动电流Is = 600 to 700 [%](2) 起动转矩Ts = 150 to 250 [%](3) 最大转矩Tm = 200 to 300 [%](4) 额定负载下的滑差S = 3 to 5 [%]市电直接控制06-12电流限制06-12电流限制06-12电流限制06-12电流限制外部模拟端子03-0~02d7 正向扭力限制d10 正/负向扭力限制d9 回生扭力限制外部模拟端子03-0~02d8 反向扭力限制d10 正/负向扭力限制d9 回生扭力限制外部模拟端子03-0~02d7 正向扭力限制d10 正/负向扭力限制外部模拟端子03-0~02d8 反向扭力限制d10 正/负向扭力限制第1象限第4象限第3象限第2象限正转电动扭力限制07-32反转回生扭力限制07-3507-34反转电动扭力限制07-33正转回生扭力限制正转电动机模式反转发电机模式反转电动机模式正转发电机模式正转反转速度速度正向转矩负向转矩电机的四象限运行电机的四象限运行异步电动机的调速方法l调压调速——控制加于电动机定子绕组的电压;l串级调速——控制附加在转子回路的电势;l变频调速——控制定子的供电电压与频率;l异步电动机矢量变换控制系统;l无换向器电机调速系统;l电磁转差离合器调速系统等。
变频器工作原理:该高压变频器主电路采用模块串联方式,每个功率模块为三相输入,单相逆变输出,即通过6个独立的低压变频功率模块串联接在移相变压器副边构成逆变主回路,高压直接输入隔离变压器,输出侧通过逆变器的 PWM调制技术,输出为多电平。
直接接高压电机运行。
变频器及变压器保护:1.变频器运行时风扇应投入,并装设超温保护,当某一只变频器模块稳温度T>65时则旁通该变频器模块.2.变频用变压器具有温度保护,自动报警:冷却风扇随变压器充电自动启动.3.变频器电源开关未装设低电压保护,由变频器本身的欠压保护完成.正常运行时,母线电压可在+_10#范围内波动,当模块直流电压<70%时,报”轻故障信号”,延时后,仍欠压,则变频器旁通运行.4.运行中出现模块故障(包括模块过压故障,模块过热故障,模块驱动故障)时,变频器发出轻故障信号,同时立即自动进行旁通运行,使变频器能够代故障运行.旁通功能发生作用后,系统处于旁通工作状态,其运行情况如下:a一个模块发生旁通内故障,变频器用开光将此模块旁通掉,同层的其他两个模块计算出输出为0Vb 旁通后,系统运行由N级调整为N-1级运行,仍然保持对称运行.C.旁通后,系统降负荷运行,1级旁通,允许连续运行在96%额定功率下2级旁通,允许连续运行在77%额定功率下3级旁通,跳变频器开关,转为工频运行5,当系统或母线发生瞬间故障,母线电压为60%时能运行5个周波,厂用电切换为慢切时,变频器将跳闸.有关管理规定1.由于变频器出口开关与工频开关电缆并接,故不论该泵运行或备用,二只开关的下桩头都有带电的可能,都应视为带电设备2.当某台变频运行时,该台泵的工频开关只要没有工作(开关或保护)应放工作位置,用开关的机械保护,避免人为合工频开关的接地闸刀.当该台泵的工频开关有工作(开关或保护)才允许将该开关放试验位置,并严禁合上工频开关的接地闸刀.运行中应避免此种方式的出现,应调换成另一台泵运行.3.由于6KV-18,19段上的凝泵工频开关,变频器电源开关下桩头的接地闸刀无法拆除,而电机工频,变频的电缆又并接在6KV-18,19段开关的下桩头,故工频开关下桩头接地闸刀的合闸应确保工频,变频回路均退出时才能进行,变频器电源开关下桩头的接地闸刀应在变频器出线的二只开关退出时才能合闸,严禁带电合接地闸刀.4.工频开关接地闸刀的分,合应通知专工现场监护.5.正常运行中,工频开关的接地闸刀下仓门应上挂锁,不得无故解锁.6.正常运行时,变频器启用方式开关切”远程”,只有当DCS系统操作失灵时,变频器启用方式开关切”就地”,但只用为事故处理使用.7.如果变频器出现故障,在再次启动前应点出”变频器复位”按钮,否则变频器将不能启动,8.在变频器运行过程中禁止复位.9.当变频器电源开关断开后,5分钟内不得打开柜门,更不能触及设备10.若变频器退出运行,变频工作开关下桩头的PT熔丝应取下.11.变频器回路绝缘的测量只限于遥测变压器的初级,次级及模块不测量.12.遥测变频工作开关下桩头PT绝缘时应认真执行规定,阻值按配电装置规定,并做好记录.13.运行中严禁打开变频器的模块柜,变压器柜,并将门锁好.严禁在变频器工作时断开冷却器风扇.14.变频器启动前,应保持电机处于静止状态.15.变频器退出运行时应断开变频器控制柜内的甲,乙交流电源及UPS电源开关.16.变频器一经上电,冷却风扇应全部投入运行.变压器参数: ZTSFGN-1175/6 接线方式 Y/d 3相50HZ 高压侧6KV/113.1A 二次侧6KV/61.8A 冷却方式 AFC 短路阻抗 7.27%模块参数:DM-007 额定电流 105A变频器参数; MLVERT-D6/1120 额定容量 1120KV A输入电压6KV 功率因素 0.96 输入频率50HZ输出电压 0-6KV 输出电流 0-150A 输出频率0-50HZ变频器的逻辑关系1.正常运行时一台变频运行,若此台泵跳闸,将联动另一台泵的工频运行,然后再检查原工作泵跳闸原因.2.若一台变频运行泵跳闸,另一台未能联动,则抢合备用工频泵运行,若备用泵工频抢合不上,则根据当时的信号,确定非母线故障,DCS画面无变频器”重故障信号”允许不去就地检查抢合一次跳闸泵,若不成功,则根据当时的运行工况,做好停机的准备.3.工频开关和变频器开关之间相互闭锁,二只变频开关之间相互闭锁.此逻辑除软件闭锁,在开关的硬接线上也进行了回路闭锁.4.工频开关和变频开关之间既有顺序跳闸,又有反向跳闸.即当变频器电源开关跳闸后,对应运行的变频器工作开关将跳闸(如就地按电机的事故按钮,此功能由DCS系统完成),当变频器工作开关因故障跳闸时,将反跳变频器电源开关.5.就地事故按钮动作后,将跳开变频器电源开关和运行工频开关,并由DCS程控跳开该泵变频开关.6.变频器工作开关合闸后,变频器电源开关需等待300秒后才能发请求合闸命令,在此期间运行泵跳闸应抢合另一台泵的工频运行,若抢不上,再抢一次跳闸的工频泵,即任何情况下均不联本泵.7.变频器输出0HZ时跳开变频器电源开关8.凝泵回路的5只开关跳闸回路均无闭锁条件9.当UPS电源因故失电后,无论二路控制电源是否失去,变频器将跳闸,并发”重故障信号,并联动备用工频泵运行10.当变频器控制电源二路失去5分钟后,变频器将跳闸,并联动备用工频泵运行.变频器的启用顺序1.就地操作变频系统正常工作状态下,有”系统就绪信号,启用变频运行时,根据运行方式,点击”X泵启动指令’按钮,先合上变频器次级的某台开关,延时5分钟后变频器发出”请合高压”信号,运行人员再合上变频器初级电源开关,变频器进入自检状态,并发出”系统等待”信号,延时30秒后,变频器发出”请示运行”命令,此时运行人员因根据需要,点击’变频运行”按钮,设定运行频率,使电机进入变频运行.工频运行,则需直接根据画面提示,点击工频电源开关即行,画面显示该泵工频运行.变频器重故障处理:●变频器给出高压分闸信号●封锁变频器输出●电机自由停机●变频器本体控制柜给出声光报警信号●向DCS同时发出重故障信号●相应的故障指示灯亮●记录重故障发生的时间和内容●在触摸屏上显示故障发生的时间和内容变频器轻故障●变频器继续运行或旁通降额运行●变频器本体控制柜给出声光报警信号●向DCS同时发出轻故障信号●相应的故障指示灯亮●记录轻故障发生的时间和内容●在触摸屏上显示轻故障发生的时间和内容重故障:两路电源同时失去5分钟/变压器温度超高5分钟/系统过流/系统过载/通讯故障(包括模块通讯故障和系统通讯故障)轻故障:控制电源的主电源故障/控制电源的备用电源故障/冷却风扇电源故障/门开关故障3秒钟/变压器温度过高(120度)/变压器温度超高(140度)/主板与PLC通讯故障/高压掉电/模拟信号断线/模块B 故障一普通异步电动机都是按恒频恒压设计的。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容:存储转换后的电能。
逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程,最初的变频器并不是采用这种交直交:交流变直流而后再变交流这种拓扑,而是直接交交,无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器,目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为:0-17(1/2-1/3 输入电压频率),所以不能满足许多应用的要求,而且当时没有IGBT,只有SCR,所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源,其优点是效率高,能量可以方便返回电网,其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2,否则输出波形太差,电机产生抖动,不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合,因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器,由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
目录1.SYN-TRANSFER技术详细资料 (2)1.1 SYN-TRANSFER技术介绍 (2)1.2工作原理 (3)1.3 主回路配置 (4)1.4 系统外部原理图 (5)1.5 组成及操作界面说明 (5)2.高压变频器切换工频时非同期冲击 (6)2.1非同期冲击原理 (6)2.2非同期冲击实验 (7)3.电厂风机由变频切换工频切换和类似的方案 (8)3.1风机变频到工频切换方法 (8)3.2同步切换方案 (9)3.2.1方案一(带电抗器) (9)3.2.2方案二(不带电抗器) (10)3.1同步切换应用方案 (11)4.高压变频器水冷方式方案 (14)1.SYN-TRANSFER技术详细资料1.1 SYN-TRANSFER技术介绍同步切换是变频器与工频电网之间进行无扰切换的技术,它利用锁相技术,使变频器输出电压的频率、相位、幅值和电网电压的频率、相位、幅值保持一致,进行变频器与电网之间的无扰切换,防止因变频器输出电压和电网电压之间存在相位差而产生冲击电流,损坏设备或拉跨电网。
为重负载软启动(磨机)、多台水泵顺序自动变频软启动、需要在工频和变频电源之间频繁切换的系统。
同步切换的控制方法为: 同时检测变频电源和工频电源的频率、相位和幅值, 当两种电源的频率差、相位差、幅值差小于规定误差时, 锁定当前电网频率进行切换。
电机由变频转工频的切换一般是在变频器输出电压和电网电压的频率、大小都相等的情况下进行的,表面上看,此时两个电源输出电压的大小、频率都相等,似乎可以进行平滑切换,不会对电机产生什么冲击。
其实不然,一个没有考虑到的关键性的问题是——相位,即两个电源电压变化的步调是否一致。
在变频转工频切换瞬间,由于变频器输出电压起始相位具有随机性,它所输出的三相电源相位和电网工频电源相位完全有可能不一致。
SYN-TRANSFER技术非常必要。
下图是SYN-TRANSFER技术的原理图。
锁相前、后的变频和工频电压波形如图1、图2所示。
同步电动机原理
同步电动机是一种根据电磁原理工作的电机,其工作原理是利用电磁感应现象。
当三相交流电通过定子绕组时,会在定子中形成一个由电流产生的旋转磁场,这个磁场的旋转速度正好与电源频率相关。
同时,在转子中也存在一个磁场,其旋转速度由定子磁场的旋转速度决定。
在正常运行时,两个磁场会保持同步运动,使得转子旋转与定子磁场的旋转速度相同。
这样,转子就会随着定子磁场的旋转而旋转,达到同步转速。
当转子达到同步转速时,同步电动机的运行就稳定了。
同步电动机的同步转速与电源频率和极对数有关,可以通过改变电源频率或改变转子极对数来控制同步电动机的转速。
同时,同步电动机还具有良好的功率因数,可以在运行过程中自动调整,提高电能的利用效率。
总之,同步电动机的工作原理是利用定子与转子之间形成的旋转磁场,使得转子能够同步运动。
通过控制电源频率或转子极对数,可以实现对同步电动机的转速控制。
如何用两台变频器控制两台电动机以相同或不同转速运行,或者以不同转速运行,但以同比例升降速,有以下几种控制方法。
1两台电机同步控制的方式是以一台为主机,另一台为从机来进行控制。
2.同步用的变频器均采用0-10V电压给定速度,我们使用1号电位器为主调电位器,2号,3号为微调电位器。
接线步骤:
1)分别将两台变频器的10V短接,GND短接,主调电位器1号脚接入10V,3号脚接GND,两个微调电位器1号接入主调电位器的2号脚,2号脚接入AI1,3号脚接GND,
2)运行信号分别接入D11,COM
利用变频器内部直流电压10伏和外接电位器控制。
如果要求两台电动机以相同或不同转速运行,可以照图A接线。
调节二台变频器外接的电位器WK1和wK2即可改变二台电动机的转速。
如果要求两台电动机以不同转速运行,而且要求同比例的升降速,则接照图B或图C均可(自行选用)。
图B中将电位器wK1设定调节电机M1的转速,电位器WK2设定调节电机M2的转速,调节Wk1设可使二台电动机同步同比例升降速。
图c中Wk1为总调电位器(同步同比例升降速);电位器WK2设定调节电机M1的转速,wK3设定调节电机M2的转速,该方法相对灵活方便。
2.利用一台输出电压可调的稳压电源控制变频器电位器同步调速可按照图D接线。
将变频器外接的二个电位器wK1,WK2并联在稳压电源的输出端,调节wK1和wK2能分别改变二台电机的转速。
调节稳压电源的输出电压,即可对二台电动机进行同比例升降速。